Страница 6 из 14
Boeing 777–200LR имеет большую длительность полета, чем превосходящий его по размерам Boeing 777–300ER. Не устали? Если любите таблицы и графики, изобилующие звездочками и текстом, написанным мелким шрифтом, отправляйтесь на сайты производителей и порадуйте себя.
Сколько весят самолеты?
Существуют ограничения по массе самолета для различных рабочих режимов: руления, взлета и приземления. Максимальная взлетная масса пассажирского Airbus A380 превышает 450 тонн[15]. Максимальная взлетная масса пассажирского Boeing 747 может достигать 400 и более тонн. Для Boeing 757 этот показатель может достигать свыше 110 тонн, для A320 или Boeing 737 — около 80 тонн. Масса самолета с турбовинтовым двигателем вместимостью 50 человек или для реактивного самолета небольшой авиакомпании составляет около 30 тонн. Это максимальные значения. Непосредственные допустимые уровни массы для взлета варьируются в зависимости от погоды, длины взлетной полосы и прочих факторов.
Очевидно, что от пассажиров не требуют сообщать объем их талии, поэтому авиакомпании используют стандартные значения для людей и багажа. Эти величины — 86 килограммов на человека (включая ручную кладь) и 13 килограммов на одно место багажа — немного увеличиваются зимой из-за более тяжелой одежды (пожалуйста, не спрашивайте меня о перелетах из одной климатической зоны в другую). Реальные показатели при посадке добавляются в так называемую базовую эксплуатационную массу — еще один фиксированный показатель, учитывающий сам самолет с оборудованием салона, припасами и экипажем. После подсчета объема груза и топлива получается стояночная или рулежная масса. Топливо, используемое для руления, вычитается, что дает в итоге взлетную массу.
Как это ни удивительно, но 400 пассажиров с чемоданами — то есть больше 30 тонн — это всего лишь 10 % от общей массы полностью загруженного Boeing 747. Топливо, а не люди и их багаж, — более весомый фактор. На него приходится около трети и более общей массы самолета. Поэтому пилоты рассчитывают керосин не в литрах, а в фунтах[16]. Всё, начиная от первоначальной заправки до расхода во время полета, добавляется и вычитается из массы, а не объема.
И масса, и ее распределение одинаково важны. Центр тяжести самолета, меняющийся по мере расхода топлива, рассчитывается перед полетом и должен оставаться в обозначенных пределах во время взлета и посадки. Пилоты обучены частностям, касающимся массы и равновесия, но самая сложная работа ложится на плечи специалистов по планированию загрузки и диспетчеров.
Как-то мы должны были лететь в очень жаркий день, при температуре под 40 градусов. Несколько человек не пустили в самолет. Представители авиакомпании сообщили: слишком жарко, лайнер не может взять на борт всех пассажиров
Горячий воздух обладает меньшей плотностью по сравнению с холодным, и это отрицательно сказывается и на силе подъема, и на производительности двигателей. Длина разбега увеличивается, набор высоты становится пологим. А в особенно жаркую погоду самолет может выйти за допустимые уровни безопасности по определенным параметрам взлетно-посадочной полосы — по требуемому значению скорости набора высоты после отрыва от полосы и остатку ее длины для безопасного прекращения взлета. Максимальная допустимая масса определяется при каждом взлете на основании погодных условий и длины посадочной полосы. Если самолет совершает короткий перелет с ограниченным запасом топлива, то никаких проблем не должно быть. Но с полными баками и большой загрузкой, скорее всего, будет достигнут верхний предел ограничений. Тогда придется снять с самолета либо груз, либо людей.
Помимо этого в инструкциях для некоторых лайнеров указаны максимальные рабочие температуры. При прохождении определенного порога аэродинамические характеристики начинают значительно ухудшаться, а комплектующие — перегреваться. Эти ограничения, как правило, достаточно высоки — около 50 °C, но в некоторых случаях самолеты вынуждены моментально совершать посадку.
Так же обстоит дело и с высотой. Чем выше, тем разреженнее атмосфера, что негативно сказывается на аэродинамических характеристиках и показателях двигателей. При вылете из аэропортов, расположенных на больших высотах, самолеты нередко уменьшают загрузку. Например, в Мехико, расположенном на высоте 2200 метров. Отчасти по этой причине на протяжении многих лет (до появления самолетов с высокими характеристиками) рейс компании South African Airways из Нью-Йорка в Йоханнесбург летел без остановок лишь в одном направлении. При вылете на восток из аэропорта JFK[17] можно было использовать длинную взлетную полосу, расположенную на уровне моря. При обратном рейсе в связи с тем, что Йоханнесбург расположен на высоте 1600 метров, уменьшения количества топлива, заливаемого при заправке, было не избежать. Чтобы лететь с полными баками, требовалось оставлять часть груза или некоторых пассажиров. Поэтому рейс шел с дозаправкой на островах Кабо-Верде или в Дакаре.
Сразу после взлета самолет слишком тяжел, чтобы набрать оптимальную с точки зрения расхода топлива высоту. Он осуществляет «ступенчатый набор высоты» по мере того, как будет расходоваться топливо. То, на какой высоте вы можете лететь в данный момент, определяется не только скороподъемностью самолета, но и тем, соблюдаются ли подходящие условия для двигателя, когда самолет поднимается на определенную высоту.
Почему некоторые самолеты оставляют после себя характерный белый след в небе?
Конденсационный след образуется, когда в сухом воздухе на большой высоте влажный выхлоп реактивного двигателя превращается в кристаллы льда — это похоже на то, как получаются облачка пара от нашего дыхания в холодный день. Можно сказать, что конденсационный след — это облако. Водяной пар — это побочный продукт сгорания в реактивном двигателе — оттуда, собственно, и берется влажность. Образование конденсационного следа зависит от высоты и состава окружающей атмосферы — в основном, от температуры и давления насыщенного пара.
Много говорится о влиянии авиаперелетов на окружающую среду — в частности, о выбросах. Возможно ли это: много летать и при этом заботиться о сохранности планеты?
Для меня это сложный вопрос. Я, наверное, больше других забочусь об окружающей среде и стараюсь соблюдать три заповеди ответственного отношения к экологии: сокращать потребление, использовать повторно, перерабатывать. У меня нет автомобиля, большую часть своей мебели я нашел на обочинах дорог и сам отремонтировал. Я перешел с ламп накаливания на компактные флуоресцентные лампы. Но при этом на работе я выбрасываю в атмосферу сотни тонн углерода. Неужели я лицемер?
Гражданскую авиацию все яростнее критикуют за ее якобы бездумное отношение к окружающей среде. Особенно активно сокращение объемов авиаперевозок лоббируется в Европе: предлагаются высокие налоги и прочие меры по ограничению роста авиаиндустрии и отваживанию людей от авиаперелетов. (Европейцев, которые пользуются копеечными авиатарифами и позволяют себе частые, но короткие вылазки за границу, презрительно называют кутежными путешественниками.) Сколько во всем этом здравого смысла и где начинается огульное охаивание — вопрос спорный. Современные авиалинии — легкая мишень, но мне кажется, что степень их негативного воздействия на экологию чрезмерно преувеличена.
Я первым готов согласиться, что авиакомпании должны отвечать за вполне ощутимый вред, который они наносят окружающей среде. Но в том-то и дело, что в глобальном масштабе на гражданскую авиацию приходится лишь около двух процентов всех выбросов энергоносителей в атмосферу. На торговые и производственные помещения, например, приходится гораздо больший объем вредных веществ, влияющих на изменение климата, чем на гражданские самолеты. Но почему-то мало кто протестует против них, и лишь небольшое количество организованных движений стремится их «озеленить». То же самое с автомобилями. Мы чересчур много проводим времени за рулем, и никто нас за это почему-то не винит. Топливная эффективность самолетов увеличилась на 70 % за прошедшие 30 лет и на 35 % — с 2001 года. По большей части за счет отказа от использования самолетов, жадных до топлива. При этом средняя топливная эффективность автомобиля почти за три десятилетия изменилась не столь существенно.
15
На сегодняшний день масса грузовой модификации A380F составляет 560 тонн. Прим. науч. ред.
16
В России запас топлива рассчитывается в тоннах, а расход — в килограммах в час (кг/ч). Прим. науч. ред.
17
Международный аэропорт имени Джона Кеннеди в Нью-Йорке. Прим. ред.